Zinātnieki atklāj ko intīmu – astronautiem kosmosā ir grūti pakakāt; kas rada šo problēmu? 1
Kosmosā pat tik ikdienišķa lieta kā tualetes apmeklējums var kļūt cilvēka ķermenim par nopietnu izaicinājumu.
Astronautiem aizcietējumi ir samērā izplatīta problēma, un tagad zinātnieki, analizējot asins paraugus, ir noskaidrojuši iespējamo iemeslu.
Jaunā NASA atbalstītā pētījumā atklātas izmaiņas astronautu vielmaiņā un zarnu baktēriju darbībā, par to plašāk vēstīts portālā Livescience.com.
Atklājums ir svarīgs ne tikai tāpēc, lai astronautiem būtu vieglāk doties uz tualeti turpmāk – tas var būt nozīmīgs arī nākotnes ilgstošiem lidojumiem uz Marsu un vēl tālākiem kosmosa galamērķiem.
Problēma sākas jau pirmajās nedēļās
Aizcietējums nav vienīgā gremošanas problēma, ar ko astronauti var saskarties. NASA norāda arī uz vēdera pūšanos, gremošanas traucējumiem un skābes atvilni. Mikrogravitācija jau sen tiek uzskatīta par vienu no galvenajiem šo pārmaiņu iemesliem.
Jaunajā pētījumā pētnieki analizēja vairāk nekā 400 asins paraugu no 52 astronautiem. Visi šie cilvēki Starptautiskajā kosmosa stacijā bija pavadījuši vismaz divus mēnešus, bet paraugi tika iegūti misijās no 2006. līdz 2018. gadam.
Zinātnieki asins paraugos meklēja metabolītus – vielas, kas rodas organisma vielmaiņas procesos. Kopumā tika atrasti 40 nozīmīgi savienojumi, īpašu uzmanību pievēršot tiem, kurus rada zarnu baktērijas, pārstrādājot olbaltumvielas.
Mikrogravitācija palēnina zarnu darbību
Pētnieki atklāja, ka jau dažu nedēļu laikā pēc nokļūšanas kosmosā astronautu zarnu baktērijas sāk lielākā mērā pārstrādāt olbaltumvielas. Šādas izmaiņas var saglabāties līdz pat atgriešanās brīdim uz Zemes.
Uz Zemes zarnu baktērijas parasti lielā mērā izmanto saliktos ogļhidrātus, tostarp šķiedrvielas. Taču, ja šķiedrvielu pieejamība samazinās vai zarnu darbība kļūst lēnāka, baktērijas vairāk pievēršas olbaltumvielām.
Pētnieki uzskata, ka mikrogravitācija var palēnināt pārtikas pārvietošanos caur zarnām. Tas dod zarnu baktērijām vairāk laika šķiedrvielu pārstrādei, un vēlāk tās sāk izmantot arī olbaltumvielas. Šāda palēnināta zarnu darbība var palīdzēt izskaidrot astronautu aizcietējumu.
Arī ēdienkarte var būt daļa no problēmas
Kosmosā mainās arī astronautu uzturs, un tas var ietekmēt gremošanas sistēmu. Pētījumā tika konstatēts, ka pārmaiņas kofeīna, zivju un tauku patēriņā varētu būt saistītas ar aizcietējumu.
Tomēr uzturs izskaidro mazāk nekā trešdaļu no pētījumā konstatētajām metabolītu izmaiņām. Tāpēc pētnieki uzskata, ka galvenā loma, visticamāk, ir mikrogravitācijai.
Tas nozīmē, ka ar ēdienkartes maiņu vien nākotnes garo kosmosa misiju laikā, iespējams, nepietiks. Būs jāmeklē arī citi veidi, kā uzturēt normālu zarnu darbību.
Aizcietējums var radīt arī slēptu risku veselībai
Tieši šis atklājums zinātniekus satrauc visvairāk. Ja zarnu baktērijas ilgstoši pārstrādā lielāku daudzumu olbaltumvielu, rodas dažādi vielmaiņas produkti, tostarp amonjaks un sērūdeņradis.
Pētījuma autori norāda, ka olbaltumvielu fermentācijas produkti ir saistīti ar vairākiem potenciāli nelabvēlīgiem veselības efektiem. Tie var būt saistīti ar nieru bojājumiem, garastāvokļa izmaiņām un koncentrēšanās spēju pasliktināšanos, kā arī zarnu iekaisumu un zarnu sieniņas pavājināšanos.
Īsās kosmosa misijās šīs vielas, visticamāk, nerada būtisku risku. Taču pavisam cita situācija varētu būt ilgstošos lidojumos, piemēram, misijās uz Marsu. Ja kaitīgie metabolīti organismā ilgstoši uzkrājas, to koncentrācija teorētiski varētu sasniegt līmeni, kas sāk ietekmēt veselību.
Marsa misijām būs nepieciešami jauni risinājumi
Pētnieki uzskata, ka ilgstošiem lidojumiem kosmosā varētu būt nepieciešami īpaši pasākumi, lai aizsargātu zarnu veselību. Viens no risinājumiem varētu būt uzturs ar lielāku šķiedrvielu daudzumu.
Tāpat tiek apsvērta probiotiku izmantošana un zarnu peristaltikas – viļņveida muskuļu kustību, kas palīdz pārvietot pārtiku un atkritumvielas caur gremošanas traktu – stimulēšana. To teorētiski varētu veicināt ar medikamentiem vai pat masāžu.
Pētījuma autori norāda, ka šādi pasākumi varētu samazināt olbaltumvielu fermentāciju un palīdzēt saglabāt veselīgāku zarnu vidi. Taču pagaidām vēl nav skaidrs, kā šīs problēmas uzvedīsies ļoti ilgās misijās, jo pašreizējais pētījums galvenokārt aptvēra astronautu uzturēšanos Starptautiskajā kosmosa stacijā.
Atklājums var palīdzēt arī cilvēkiem uz Zemes
Pētījuma nozīme neaprobežojas tikai ar astronautiem. Zinātnieki norāda, ka līdzīgas zarnu darbības pārmaiņas varētu būt novērojamas arī cilvēkiem uz Zemes, kuri ilgstoši atrodas gultas režīmā.
Tas nozīmē, ka kosmosa medicīnas pētījumi var palīdzēt labāk izprast arī aizcietējuma un zarnu mikrobioma izmaiņas cilvēkiem, kuri ilgstoši ir mazkustīgi.
Tāpēc astronautu problēma, kas sākotnēji var šķist tikai kuriozs stāsts par grūtībām izmantot tualeti kosmosā, patiesībā var sniegt svarīgu informāciju par cilvēka gremošanas sistēmas darbību.
